Estudio de la prefactibilidad de un sistema solar fotovoltaico en una institución educativa de Bogotá

Según un estudio del IDEAM en Colombia, se estima que la radiación solar en Bogotá alcanza un promedio de alrededor de 4,8 kWh/m² diariamente, lo que representa un potencial significativo para la generación de energía solar. Esta disponibilidad solar puede ser aprovechada en instituciones educativas...

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Autores:

Tipo de recurso:

Fecha de publicación:: 2023

Institución:: Universidad del Rosario

Repositorio:: Repositorio EdocUR - U. Rosario

Idioma:: spa

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description	Según un estudio del IDEAM en Colombia, se estima que la radiación solar en Bogotá alcanza un promedio de alrededor de 4,8 kWh/m² diariamente, lo que representa un potencial significativo para la generación de energía solar. Esta disponibilidad solar puede ser aprovechada en instituciones educativas para reducir la dependencia de fuentes convencionales de energía y promover un enfoque más sostenible y educativo en el uso de recursos energéticos. La eficiencia energética puede disminuir considerablemente los gastos relacionados con el consumo de energía. Al implementar medidas como la instalación de iluminación LED, sistemas de calefacción y refrigeración eficientes, o paneles solares, se pueden reducir las facturas de electricidad y combustible. Aunque la inversión inicial pueda ser significativa, las mejoras de eficiencia energética suelen ofrecer un retorno de la inversión (ROI) a largo plazo, ya que los ahorros en costos operativos pueden compensar los gastos iniciales. En este documento se evalúan las viabilidades en lo técnico, lo económico y lo ambiental de implementar unas instalaciones para el suministro de energía solar fotovoltaica en una institución educativa de Bogotá, para lo cual se desarrolla la fase de prefactibilidad técnica del proyecto solar fotovoltaico a partir de la demanda de energía de la institución educativa, con el fin de dimensionar los equipos necesarios, se define el área necesaria para poder abastecerse de una fuente de energía solar propia, y se presenta su evaluación económica de viabilidad, con base en los costos identificados, los gastos y la inversión inicial que ocasiona su desarrollo. Como resultado de dicha investigación se destaca que, una vez identificadas las especificaciones de los equipos requeridas, requerimientos de ampliación de la actual subestación de baja tensión para asegurar su conectividad al sistema interconectado, dada la regulación legal existente. Se evidencia que las condiciones de irradiación solar existentes en Bogotá y las dimensiones de la institución educativa permiten emplear un sistema solar fotovoltaico mediante paneles solares tanto tradicionales como ultralivianos; para obtener un costo más bajo por Watio generado. Se evidencia una recuperación de la inversión en los cinco primeros años de vida del proyecto, con una adecuada rentabilidad y ventaja comparativa para la institución frente a la generalidad de instituciones educativas de la ciudad, que carecen de este tipo de instalaciones.
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Al implementar medidas como la instalación de iluminación LED, sistemas de calefacción y refrigeración eficientes, o paneles solares, se pueden reducir las facturas de electricidad y combustible. Aunque la inversión inicial pueda ser significativa, las mejoras de eficiencia energética suelen ofrecer un retorno de la inversión (ROI) a largo plazo, ya que los ahorros en costos operativos pueden compensar los gastos iniciales. En este documento se evalúan las viabilidades en lo técnico, lo económico y lo ambiental de implementar unas instalaciones para el suministro de energía solar fotovoltaica en una institución educativa de Bogotá, para lo cual se desarrolla la fase de prefactibilidad técnica del proyecto solar fotovoltaico a partir de la demanda de energía de la institución educativa, con el fin de dimensionar los equipos necesarios, se define el área necesaria para poder abastecerse de una fuente de energía solar propia, y se presenta su evaluación económica de viabilidad, con base en los costos identificados, los gastos y la inversión inicial que ocasiona su desarrollo. Como resultado de dicha investigación se destaca que, una vez identificadas las especificaciones de los equipos requeridas, requerimientos de ampliación de la actual subestación de baja tensión para asegurar su conectividad al sistema interconectado, dada la regulación legal existente. Se evidencia que las condiciones de irradiación solar existentes en Bogotá y las dimensiones de la institución educativa permiten emplear un sistema solar fotovoltaico mediante paneles solares tanto tradicionales como ultralivianos; para obtener un costo más bajo por Watio generado. Se evidencia una recuperación de la inversión en los cinco primeros años de vida del proyecto, con una adecuada rentabilidad y ventaja comparativa para la institución frente a la generalidad de instituciones educativas de la ciudad, que carecen de este tipo de instalaciones.According to a study by IDEAM in Colombia, it is estimated that the solar radiation in Bogotá reaches an average of around 4.8 kWh/m² daily, representing a significant potential for solar energy generation. This solar availability can be harnessed in educational institutions to reduce dependence on conventional energy sources and promote a more sustainable and educational approach to the use of energy resources. Energy efficiency can significantly reduce expenses related to energy consumption. By implementing measures such as installing LED lighting, efficient heating and cooling systems, or solar panels, electricity and fuel bills can be reduced. Although the initial investment may be significant, energy efficiency improvements often yield a long-term return on investment (ROI), as the savings in operational costs can offset the initial expenses. This paper analyzes the technical, economic, and environmental feasibility of implementing a solar photovoltaic system in an educational institution in Bogotá. The study first develops a technical feasibility study of the solar photovoltaic system, based on the energy consumption of the institution. This study identifies the specifications of the required equipment. The study then determines the size of the installations required by the school to be able to supply itself with its own solar energy source. Finally, the study develops an economic feasibility analysis of the photovoltaic system required by the institution, by identifying the costs, expenses, and investments incurred by the project. As a result of this research, it is highlighted that, once the required equipment specifications are identified, expansion requirements for the current low-voltage substation are needed to ensure its connectivity to the interconnected system, in accordance with existing legal regulations. It is evident that the existing solar irradiation conditions in Bogotá and the dimensions of the educational institution allow for the use of a photovoltaic solar system using both traditional and ultralight solar panels to achieve a lower cost per generated watt. A return on investment is evident within the first five years of the project's life, with adequate profitability and a comparative advantage for the institution compared to the majority of educational institutions in the city that lack such installations.85 ppapplication/pdfhttps://repository.urosario.edu.co/handle/10336/42057spaUniversidad del RosarioEscuela de AdministraciónMaestría en Administración MBAAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 InternationalAbierto (Texto Completo)EL AUTOR, manifiesta que la obra objeto de la presente autorización es original y la realizó sin violar o usurpar derechos de autor de terceros, por lo tanto la obra es de exclusiva autoría y tiene la titularidad sobre la misma. PARGRAFO: En caso de presentarse cualquier reclamación o acción por parte de un tercero en cuanto a los derechos de autor sobre la obra en cuestión, EL AUTOR, asumirá toda la responsabilidad, y saldrá en defensa de los derechos aquí autorizados; para todos los efectos la universidad actúa como un tercero de buena fe. EL AUTOR, autoriza a LA UNIVERSIDAD DEL ROSARIO, para que en los términos establecidos en la Ley 23 de 1982, Ley 44 de 1993, Decisión andina 351 de 1993, Decreto 460 de 1995 y demás normas generales sobre la materia, utilice y use la obra objeto de la presente autorización. -------------------------------------- POLITICA DE TRATAMIENTO DE DATOS PERSONALES. Declaro que autorizo previa y de forma informada el tratamiento de mis datos personales por parte de LA UNIVERSIDAD DEL ROSARIO para fines académicos y en aplicación de convenios con terceros o servicios conexos con actividades propias de la academia, con estricto cumplimiento de los principios de ley. Para el correcto ejercicio de mi derecho de habeas data cuento con la cuenta de correo habeasdata@urosario.edu.co, donde previa identificación podré solicitar la consulta, corrección y supresión de mis datos.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Agyekum, E. (2021). Techno-economic comparative analysis of solar photovoltaic power systems with and without storage systems in three different climatic regions, Ghana. Sustainable Energy Technologies and Assessments 43, 882-908Alcaldía Mayor de Bogotá. (2020). Mejoremos nuestro medio ambiente para mejorar nuestra salud’, OMS. Obtenido de https://bogota.gov.co/mi-ciudad/ambiente/recomendaciones-para-mejorar-el-medio-ambiente-y-la-salud-segun-la-omsAlcívar, Y., Domínguez, L., Arellano, M., & Rúales, I. (2022). Desarrollo Sostenible y Responsabilidad Social Corporativa. Domino de las Ciencias, 8(3), 867-880Almánzar, I., Mejía, M., Blanco, M., & Vicini, R. (2020). 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Estudio de la prefactibilidad de un sistema solar fotovoltaico en una institución educativa de Bogotá

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